题目内容

5．拟南芥是遗传学研究的模式植物，某突变体可用于验证相关的基因的功能．野生型拟南芥的种皮为深褐色（TT），某突变体的种皮为黄色（tt），如图是利用该突变体验证油菜种皮颜色基因（Tn）功能的流程示意图．

（1）与拟南芥t基因的mRNA相比，若油菜Tn基因的mRNA中UGA变为AGA，其末端序列成为“-AGCGCGACCAGACUCUAA”，则Tn比t多编码2个氨基酸（起始密码子位置相同，UGA、UAA为终止密码子）．
（2）图中①应为重组质粒（重组DNA分子）．若②不能在含抗生素Kan的培养基上生长，则原因是深褐色．若③的种皮颜色为重组质粒未导入，则说明油菜 基因与拟南芥T基因的功能相同．
（3）假设该油菜Tn 基因连接到拟南芥染色体并替换其中一个t基因，则③中进行减数分裂的细胞在联会时的基因型为TnTntt；同时，③的叶片卷曲（叶片正常对叶片卷曲为显性，且与种皮性状独立遗传），用它与种皮深褐色、叶片正常的双杂合体拟南芥杂交，其后代中所占比例最小的个体表现型为黄色正常、黄色卷曲；取③的茎尖培养成16颗植株，其性状通常不变（填“不变”或“改变”）．
（4）所得的转基因拟南芥与野生型拟南芥是（填是或者不是）同一个物种．

分析 分析题图：图示表示利用突变体验证油菜种皮颜色基因（Tn）功能的流程，其中①是目的基因和质粒在DNA连接酶的作用下连接形成的重组质粒；②表示采用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞；③是筛选获得的转基因拟南芥．

解答 解：（1）油菜Tn基因的mRNA中UGA变为AGA，则末端序列变为“--AGCGCGACCAGAAUCUAA--”．在拟南芥中，UGA是终止密码子不编码氨基酸，而在油菜中，UGA变为AGA可编码一个氨基酸，同时AUC还可编码一个氨基酸，直到UAA终止密码子不编码氨基酸，所以Tn比t多编码2个氨基酸．
（2）图中①质粒和目的基因连接形成的重组质粒．由图可知重组质粒含有抗生素Kan抗性基因，所以导入重组质粒的受体细胞能在含有抗生素Kan的培养基上生长，若②不能在含抗生素Kan的培养基上生长，则说明重组质粒未导入．若③的种皮颜色为 深褐色，则说明油菜Tn基因与拟南芥T基因的功能相同．
（3）假设油菜Tn基因连接到拟南芥染色体并替换其是一个t基因，注意拟南芥是指实验有的突变体tt，所以③转基因拟南芥基因型为Tnt，减数分裂联会时形成四分体是由于染色体进行了复制，基因也进行了复制，因而基因型为TnTntt．设③转基因拟南芥的叶片卷曲与正常叶是由B、b基因控制，正常叶为显性，而该对性状与种皮性状为独立遗传，则这两对性状遵循基因的分离与自由组合定律．则：③转基因拟南芥（Tntbb）×双杂合拟南芥（TtBb），采用逐对法进行分析：Tnt×Tt→$\frac{1}{4}$TnT、$\frac{1}{4}$Tnt、$\frac{1}{4}$Tt、$\frac{1}{4}$tt，由于Tn和T的功能相同，所以表示型及比例为$\frac{3}{4}$T--（深褐色）、$\frac{1}{4}$tt（黄色）；bb×Bb→$\frac{1}{2}$Bb（正常叶）、$\frac{1}{2}$bb（卷曲叶）．所以后代中有四种表现型，即$\frac{3}{8}$种皮深褐色正常叶、$\frac{3}{8}$种皮深褐色卷曲叶、$\frac{1}{8}$种皮黄色正常叶、$\frac{1}{8}$种皮黄色卷曲叶．植物组织培养属于无性生殖，能保持亲本的性状，所以取③转基因拟南芥的茎尖培养得到的后代性状一般不变．
（4）由上可知所得③转基因拟南芥Tnt和野生型拟南芥TT两个品种相当于发生基因突变，没有隔离，能杂交产生可育后代，因此是同一个种．
故答案为：
（1）2   
（2）重组质粒（重组DNA分子）   重组质粒未导入   深褐色 
（3）TnTntt   黄色正常  黄色卷曲  不变    
（4）是

点评 本题借助流程图，考查遗传信息的转录和翻译、基因工程的原理和技术、基因自由组合定律及应用、物种等知识，要求考生识记遗传信息的转录和翻译过程，能根据所给的终止密码子解决问题；识记基因工程的原理和操作步骤，能准确判断图中各数字的含义；掌握基因自由组合定律，能运用逐对分析法计算相关概率．

练习册系列答案
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9．下列关于蓝藻的说法正确的是（　　）
A．蓝藻细胞没有线粒体，不能进行有氧呼吸
B．蓝藻细胞没有成形的细胞核，为异养生物
C．蓝藻细胞没有叶绿体，不能进行光合作用
D．在生命系统的结构层次中，蓝藻属于细胞水平和个体水平

下列有关变异和进化的叙述，正确的是（ ）

A．基因突变可使已分化的正常细胞变成癌细胞

B．基因突变前后，基因间的位置关系也会发生改变

C．只要基因发生突变，其控制的性状即改变

D．基因突变具有害多利少的特点，无法作为进化的原材料
13．下列甲、乙、丙图分别是基因型为AaBB的某个生物的细胞的染色体组成和分裂过程中物质或结构变化的相关模式图．请据图回答问题：

（1）图甲中细胞④的名称是（第一）极体，该图中同时出现B、b的原因是基因突变．
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20．将培养在琼脂培养基内的蚕豆幼苗，分别放入如图1的四个暗箱中，其中第②、④两个暗箱分别在顶部和右侧开孔，使光线射入，请据图回答问题：

（1）分析图1，用③和④两个装置进行实验，可了解蚕豆的生长与单侧光的关系．
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（8）具有双层膜结构的细胞器是4、9（填序号）．
（9）若B为低等植物细胞，细胞中还应有的细胞器是13（填序号）．
17．从生命系统的结构层次来分析，下列属于种群的是（　　）
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C．培养基中的苏云金芽孢杆菌D．一片森林中的所有生物
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15．以下生物中既不是原核生物又不是真核生物的是（　　）
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C．颤藻D．木耳

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